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摘 要 随着我国经济社会的发展，社会用电量不断上升，电网的建设工作也不断推进。随着我国新型城镇化战略的提出，城市人口将不断增多，给城市配电网的建设带来了巨大的发展空间，同时也带来了更大的挑战。随着配电网规模的不断扩大，作为配电网关键点的配电变压器面临着越来越大的压力，存在着很多潜在故障和风险，给整个电力系统运行的安全性和稳定性带来了较大的隐患。本文主要针对城市配电变压器潜在故障风险控制进行了分析和研究，并进行了简要的阐述。
关键词 城市；配电变压器；潜在故障；风险
一、引言
改革开放以来，我国国民经济迅速崛起，电力工业也取得了迅速的发展，社会用电量不断增长。居民用电作为社会用电中的重要组成部分，对保证居民的正常生产生活，维持社会稳定有着特殊的意义。随着我国城市数量和规模的不断扩张，城市用电负荷不断增加，给城市配电网带来了较大的压力，配电变压器工作时间越来越长，工作负荷不断加重，一旦发生故障，将严重影响城市居民的日常生活，带来巨大的经济社会损失。本文主要针对城市配电变压器的潜在故障进行分析研究，并对其风险的控制和预防进行了阐述。
我国10kV配电变压器市场销量及增长率图
二、城市配电变压器的潜在故障分析
1、城市配电变压器的潜在故障简介
由于城市配电变压器相关保护和预防工作不到位，导致很多变压器存在潜在故障隐患，一般来说可以分为三类：雷电故障、内部短路故障以及低压断线故障。
（一）雷击故障
配电变压器雷击故障是在雷电影响下，高压侧发生绝缘击穿放电，进而造成熔丝熔断、绕组短路甚至单相、相间短路等现象，导致变压器温度急剧升高，最终变压器烧毁损坏的故障。
（二）内部短路故障
配电变压器内部短路故障是变压器由于内部绕组、铁芯等发生损坏，内部零件松动，进而导致的变压器内部绕组短路现象，造成内部温度过高，绕组绝缘破坏，甚至引起变压器的烧毁。
（三）低压断线故障
低压断线故障是由于配电变压器的接线柱与线夹连接不紧密，或者设备线头由于材质发生氧化，导致接触面电阻升高，产生大量的热，造成变压器高温。
2、城市配电变压器的潜在故障原因分析
（一）用电负荷不断增大
随着我国城市规模的不断扩大以及居民生活水平的提高，城市用电负荷不断增大，尤其是在夏季用电高峰期，城市配电变压器面临着严峻的考验。由于用电负荷的加重，导致配电变压器长时间处于高负荷工作状态，电流热效应十分可观，发热量较大，导致变压器温度过高发生损坏。
（二）用电负荷三相不平衡
随着我国电器行业的发展以及居民生活质量的改善，各种家电纷纷走入居民家中，由于家电的不同用电特性，导致城市用电负荷的三相不平衡加剧，使得配电网中变压器每相的电流有着较大的差异，由于高压侧没有中性线，使得低压侧零序电流无法抵消，造成较大的热效应和较高的变压器温升，严重时甚至烧毁绝缘或设备。
（三）雷电保护装置不完善
相比于我国配电网的不断发展建设，相关保护工作相对滞后，尤其在雷电保护方面，技术设备较为落后，保护能力有限，保护功能欠缺，不能很好地完成对配电变压器的保护工作。并且一些使用时间较长的变压器，由于对其雷电保护装置的检修维护工作不足，导致保护装置发生锈蚀氧化，难以对配电变压器起到雷电保护的效果，一旦发生雷击将造成严重高温甚至爆炸，导致严重损失。
（四）绝缘水平降低
配电变压器在制造或进行大修时，需要对绕组进行浸漆处理，由于工期限制，导致许多变压器烘干时间不足，绕组没有完全干透，很容易发生短路。另外由于工作于潮湿环境中，由于空气湿度过大，很容易导致变压器铁芯以及绕组绝缘水平降低，一旦负荷升高产生过电压，就会发生击穿短路故障。
（五）检修维护工作欠佳
随着城市规模的扩大，城市配电变压器的数量不断增多，加大了管理维护工作的难度，并且一些配电变压器处于较为偏远的地区，检修维护工作难以开展，很难保证配电变压器良好的工作状态，使得一些设备零件发生松动，线头接触不良，产生了大量的热，久而久之造成变压器设备的损坏。
三、城市配电变压器潜在故障的风险控制
城市配电变压器作为城市配电网的关键中枢点，对保证居民正常用电，维持电力系统运行的稳定和可靠性有着重要的意义，因此做好配电变压器的潜在故障的防范，做好潜在故障的风险控制至关重要。
1、正确配置防雷保护装置
为了避免雷电可能造成的配电变压器故障，控制变压器因雷电发生故障的风险，需要正确配置配电变压器的防雷保护装置，根据变压器的设备参数和安装位置，正确选用配置相关防雷保护设备，合理选择接地电阻的阻值，按照相关规定配置下引线横截面积，保证变压器运行的安全性与可靠性。
2、选用合适的高低压熔丝
根据配电变压器的容量数据，合理的配用高压熔丝，针对100kVA以内的变压器，按照额定电流的2-3倍选择高压熔丝，针对100kVA以上的变压器，按照额定电流的1.5-2倍选择熔丝。对于低压熔丝，可以参照线路和负荷等数据进行选用。
3、运用新型材料
在容易发生松动或者氧化的线路接头位置，可以选用新型材料进行制造，在易发生氧化处采取过渡连接的方式，防止因氧化造成电阻升高发热增多的现象。另外对于线夹与接线柱连接不紧密的现象，也可以通过按照新型线夹进行防范。
4、合理配置负荷
为了适应居民用电多样化以及三相不平衡加剧的趋势，需要对符合进行合理的配置，防止某相长期过载运行造成发热损坏，一般来说配电变压器的中性线不平衡电流不宜超过低压额定电流的四分之一。通过合理配置负荷，进行无功补偿，保证变压器工作于正常负荷下。
5、加强检修维护工作
做好配电变压器潜在故障的风险控制，还要作为对其检修维护工作，定期对变压器进行保养维护，以防潜在故障的发生。通过对油温、油色以及运行声音等进行分析，及时发现问题进行维护，能够避免故障的发生，提高运行的可靠性。
四、结束语
城市配电变压器是城市配电网的关键中枢点，对城市配电网运行的安全性与可靠性有着重要的影响，对保证城市供电有着特殊的意义，只有做好城市配电变压器潜在故障的防范以及相关风险的控制，才能从根本上提高配电网运行的可靠性。
参考文献：
[1]苏敬德 浅谈配电变压器故障的原因及防范措施[J] 河南科技，2013，14（3）：10-13
[2]蔡玉明 配电变压器故障及预防措施探讨[J] 沿海企业与科技，2010，2（5）：23-26
[3]戴军 配电变压器故障分析及维护预防[J] 科技风，2012，17（12）：39-42
[4]屠荣平 如何做好配电变压器故障分析及预防工作[J] 电源技术应用，2012，11（10）：62-65
[5]卢娅 配电变压器故障原因及对策[J] 科技创新导报，2011，18（3）：22-25
[6]王玉刚 配电变压器故障分析与保护[J] 科技创新导报，2012，9（9）：32-35
作者简介：张艳丽（1984-），女，籍贯北京平谷，工程师，本科，研究方向：电力系统规划可靠性。
邮政编码102206 和详细的邮寄地址：北京市昌平区北农路2号华北电力大学。手机号码：13466609345
关键词 城市；配电变压器；潜在故障；风险
一、引言
改革开放以来，我国国民经济迅速崛起，电力工业也取得了迅速的发展，社会用电量不断增长。居民用电作为社会用电中的重要组成部分，对保证居民的正常生产生活，维持社会稳定有着特殊的意义。随着我国城市数量和规模的不断扩张，城市用电负荷不断增加，给城市配电网带来了较大的压力，配电变压器工作时间越来越长，工作负荷不断加重，一旦发生故障，将严重影响城市居民的日常生活，带来巨大的经济社会损失。本文主要针对城市配电变压器的潜在故障进行分析研究，并对其风险的控制和预防进行了阐述。
我国10kV配电变压器市场销量及增长率图
二、城市配电变压器的潜在故障分析
1、城市配电变压器的潜在故障简介
由于城市配电变压器相关保护和预防工作不到位，导致很多变压器存在潜在故障隐患，一般来说可以分为三类：雷电故障、内部短路故障以及低压断线故障。
（一）雷击故障
配电变压器雷击故障是在雷电影响下，高压侧发生绝缘击穿放电，进而造成熔丝熔断、绕组短路甚至单相、相间短路等现象，导致变压器温度急剧升高，最终变压器烧毁损坏的故障。
（二）内部短路故障
配电变压器内部短路故障是变压器由于内部绕组、铁芯等发生损坏，内部零件松动，进而导致的变压器内部绕组短路现象，造成内部温度过高，绕组绝缘破坏，甚至引起变压器的烧毁。
（三）低压断线故障
低压断线故障是由于配电变压器的接线柱与线夹连接不紧密，或者设备线头由于材质发生氧化，导致接触面电阻升高，产生大量的热，造成变压器高温。
2、城市配电变压器的潜在故障原因分析
（一）用电负荷不断增大
随着我国城市规模的不断扩大以及居民生活水平的提高，城市用电负荷不断增大，尤其是在夏季用电高峰期，城市配电变压器面临着严峻的考验。由于用电负荷的加重，导致配电变压器长时间处于高负荷工作状态，电流热效应十分可观，发热量较大，导致变压器温度过高发生损坏。
（二）用电负荷三相不平衡
随着我国电器行业的发展以及居民生活质量的改善，各种家电纷纷走入居民家中，由于家电的不同用电特性，导致城市用电负荷的三相不平衡加剧，使得配电网中变压器每相的电流有着较大的差异，由于高压侧没有中性线，使得低压侧零序电流无法抵消，造成较大的热效应和较高的变压器温升，严重时甚至烧毁绝缘或设备。
（三）雷电保护装置不完善
相比于我国配电网的不断发展建设，相关保护工作相对滞后，尤其在雷电保护方面，技术设备较为落后，保护能力有限，保护功能欠缺，不能很好地完成对配电变压器的保护工作。并且一些使用时间较长的变压器，由于对其雷电保护装置的检修维护工作不足，导致保护装置发生锈蚀氧化，难以对配电变压器起到雷电保护的效果，一旦发生雷击将造成严重高温甚至爆炸，导致严重损失。
（四）绝缘水平降低
配电变压器在制造或进行大修时，需要对绕组进行浸漆处理，由于工期限制，导致许多变压器烘干时间不足，绕组没有完全干透，很容易发生短路。另外由于工作于潮湿环境中，由于空气湿度过大，很容易导致变压器铁芯以及绕组绝缘水平降低，一旦负荷升高产生过电压，就会发生击穿短路故障。
（五）检修维护工作欠佳
随着城市规模的扩大，城市配电变压器的数量不断增多，加大了管理维护工作的难度，并且一些配电变压器处于较为偏远的地区，检修维护工作难以开展，很难保证配电变压器良好的工作状态，使得一些设备零件发生松动，线头接触不良，产生了大量的热，久而久之造成变压器设备的损坏。
三、城市配电变压器潜在故障的风险控制
城市配电变压器作为城市配电网的关键中枢点，对保证居民正常用电，维持电力系统运行的稳定和可靠性有着重要的意义，因此做好配电变压器的潜在故障的防范，做好潜在故障的风险控制至关重要。
1、正确配置防雷保护装置
为了避免雷电可能造成的配电变压器故障，控制变压器因雷电发生故障的风险，需要正确配置配电变压器的防雷保护装置，根据变压器的设备参数和安装位置，正确选用配置相关防雷保护设备，合理选择接地电阻的阻值，按照相关规定配置下引线横截面积，保证变压器运行的安全性与可靠性。
2、选用合适的高低压熔丝
根据配电变压器的容量数据，合理的配用高压熔丝，针对100kVA以内的变压器，按照额定电流的2-3倍选择高压熔丝，针对100kVA以上的变压器，按照额定电流的1.5-2倍选择熔丝。对于低压熔丝，可以参照线路和负荷等数据进行选用。
3、运用新型材料
在容易发生松动或者氧化的线路接头位置，可以选用新型材料进行制造，在易发生氧化处采取过渡连接的方式，防止因氧化造成电阻升高发热增多的现象。另外对于线夹与接线柱连接不紧密的现象，也可以通过按照新型线夹进行防范。
4、合理配置负荷
为了适应居民用电多样化以及三相不平衡加剧的趋势，需要对符合进行合理的配置，防止某相长期过载运行造成发热损坏，一般来说配电变压器的中性线不平衡电流不宜超过低压额定电流的四分之一。通过合理配置负荷，进行无功补偿，保证变压器工作于正常负荷下。
5、加强检修维护工作
做好配电变压器潜在故障的风险控制，还要作为对其检修维护工作，定期对变压器进行保养维护，以防潜在故障的发生。通过对油温、油色以及运行声音等进行分析，及时发现问题进行维护，能够避免故障的发生，提高运行的可靠性。
四、结束语
城市配电变压器是城市配电网的关键中枢点，对城市配电网运行的安全性与可靠性有着重要的影响，对保证城市供电有着特殊的意义，只有做好城市配电变压器潜在故障的防范以及相关风险的控制，才能从根本上提高配电网运行的可靠性。
参考文献：
[1]苏敬德 浅谈配电变压器故障的原因及防范措施[J] 河南科技，2013，14（3）：10-13
[2]蔡玉明 配电变压器故障及预防措施探讨[J] 沿海企业与科技，2010，2（5）：23-26
[3]戴军 配电变压器故障分析及维护预防[J] 科技风，2012，17（12）：39-42
[4]屠荣平 如何做好配电变压器故障分析及预防工作[J] 电源技术应用，2012，11（10）：62-65
[5]卢娅 配电变压器故障原因及对策[J] 科技创新导报，2011，18（3）：22-25
[6]王玉刚 配电变压器故障分析与保护[J] 科技创新导报，2012，9（9）：32-35
作者简介：张艳丽（1984-），女，籍贯北京平谷，工程师，本科，研究方向：电力系统规划可靠性。
邮政编码102206 和详细的邮寄地址：北京市昌平区北农路2号华北电力大学。手机号码：13466609345